专利名称：形成用于真空包装的整合盘的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于真空包装的袋子以及制造用于真空包装的袋子的方法和装置。
背景技术：
用于保存易腐食品(例如，鱼和肉、加工食品、做好的饭和剩饭)以及非易腐物品的方法和装置广为人知，并且大为不同。食品是易腐的，这是因为有机物(例如，细菌、真菌和霉菌)在食品容器打开、食品暴露到空气后过度生长。许多方法和装置通过保护食品不受充满有机物的空气的侵袭而保存食品。通常的方法和装置包括将食品放到不透气塑料袋中、使用真空泵或其它抽吸源的抽吸将空气从袋子中抽空，并紧密地密封袋子。
用于真空包装的袋子可由第一面板和第二面板组成，每个面板由可热密封的基于塑料的薄膜(例如，聚乙烯)单层组成。通过热密封技术沿着面板外围的大部分将面板密封在一起，以形成包封(envelope)。易腐产品(例如，易变坏的食品)或其它产品经由未密封的部分包在该包封中，随后通过该未密封的部分排空空气。当易腐产品包在袋子中并且空气从袋子内部排空后，对该未密封的部分进行加热和挤压，使面板相互粘附，从而密封袋子。
美国专利No.2,778,173公开了一种通过借助压纹技术在至少一个面板中形成通道而改进袋子中空气的排空的方法，这里将该专利引作参考。在排空期间，空气沿着这些通道从袋子中选出。压纹在至少一个面板上形成凸起物(protuberance)的图案。这些凸起物可以是分立的棱锥、半球等，并通过使用受热的凹模和凸模挤压面板而形成。第一面板覆盖在第二面板上，使一个面板上的凸起物面对相对的面板。面板的相接触的外围边缘相互密封以形成包封，该包封在外围的未密封部分具有入口。易腐产品或其它产品通过该入口包在包封中，然后密封该入口。随后，开口在与通道连通的一部分面板材料中穿透，空气通过通道和开口从包封内部移出，而后密封开口。此类型的袋子在易腐产品或其它产品包在包封中后需要两个额外的密封步骤。另一个问题是压纹在塑料上产生印记，使面板的相反侧上形成凹痕。
为了避免额外的密封步骤，真空袋形成为具有由层压薄膜构成的第一面板和第二面板。每个面板包括可热密封的内层、不透气外层、以及可选择的一个或多个中间层。这种袋子在美国专利No.Re.34,929中公开，这里将其引作参考。至少一个面板的至少一个薄膜使用压纹模子进行压纹，以形成凸起物和由凸起物之间的空间确定的通道，从而使空气易于从真空袋中排空。
美国专利No.5,554,423公开了可用于真空包装的另一种袋子，这里将其引作参考。袋子由第一和第二面板组成，每个面板由不透气外层和可热密封的内层组成。多个可热密封的股元件(strand element)以规则间隔热结合到第一面板或第二面板的内层。股元件之间的空间用作排空空气的通道。股元件从挤出头中挤出，并使用压辊热结合到可热密封层。生产股元件需要单独的设备，将多个股元件以规则间隔热结合到可热密封的内层的步骤是复杂的。此外，使用该过程形成各种图案形状较困难。
结合附图进一步详细描述本发明的实施例。
图1A是根据本发明一个实施例的用于制造真空袋的方法的透视图；图1B是图1A中所示的方法的侧视图，示出本发明实施例中使用的压纹方法；图1C是图1B的一部分的放大视图；图2A是根据本发明一个实施例的面板的平面图，该面板由图1A-1C中所示的过程制造；图2B是根据本发明一个实施例的面板的横截面图，该面板由图1A-1C中所示的过程制造；以及图3是根据本发明一个实施例的真空袋的透视图。
具体实施例方式
图1A-1C示出根据本发明的制造真空袋的方法的一个实施例。真空袋包括第一面板和第二面板，其中每个面板都包括不透气基层108和可热密封的内层106，至少一个面板具有用于防止容纳在真空袋中的易腐产品或其它产品移动的凸起壁(raised wall)。层叠辊102和冷却辊104设置成使可热密封的内层106可在熔化挤出的树脂冷却的同时层叠到不透气基层108。如图1C中所示，层叠辊102和冷却辊104之间的间隙可根据用在真空包装中的面板的规格(例如，厚度)来控制。冷却辊104的温度保持在一范围内，使熔化挤出的可热密封的树脂充分冷却以形成期望的图案。例如，约-15°到约-10°的温度范围可足以适当地形成期望图案。冷却辊104的温度范围可根据树脂的组成成分、不透气基层108的组成成分、环境条件等而不同，并且可能需要校准(calibration)。此外，冷却辊104的尺寸可确定为具有比层叠辊102大的直径，从而使熔化挤出的树脂与更大的冷却表面区域接触。例如，冷却辊104的直径可以是层叠辊102直径的约1.5到约3倍大。
可热密封的内层106一般由热塑性树脂制成。例如，该树脂可由适于保存食品且对人体无害的聚乙烯(PE)制成。真空袋可这样制造使两面板相交叠，以使两面板的可热密封的内层106相接触，并将热施加到面板外围的一部分以形成包封。热塑性树脂可选择成，当足够的热施加时两面板彼此坚固地结合。
不透气基层108通过供给装置(未示出)供给到冷却辊104和层叠辊102之间的间隙。不透气基层可由聚脂、聚酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、尼龙或具有相似性质并能够用于该制造过程且也能够被加热的其它材料制成。不透气基层108可由一个层或两个或更多层组成。当采用多层结构的基层时，应当理解，其总厚度也在相对于总的不透气基层108的允许范围内调整。
挤压机110以这样的方式定位通过将熔化挤出的树脂供给到冷却辊104和不透气基层108之间的辊隙，而使熔化挤出的树脂分层堆积在不透气基层108上。树脂通过挤压机110的喷嘴112供给。熔化挤出的树脂的温度取决于所使用的树脂的类型，范围一般可从约200°到约250°。挤压到层叠单元100中的树脂的量取决于可热密封的内层106的期望厚度。
根据本发明一个实施例的在冷却辊104的圆周表面上构造的图案可包括用于形成确定一个或多个分立盘的凸起壁的腔。该图案还可有选择地包括用于在凸起壁内形成脊或凸起物的腔(和/或凸起物)，用于将易腐产品或其它产品悬置在盘的基底上方，从而使液体集聚在盘中。由喷嘴112挤出的树脂在冷却辊104和不透气基层108之间受到挤压，并流入冷却辊104的腔中。熔化挤出的树脂快速冷却并凝固成期望的图案，同时附着到不透气基层108，从而形成面板的可热密封的内层106。可热密封的内层106可在树脂充分受热以允许树脂流动时形成，从而模压该树脂，这与采用后压纹处理的传统方法不同，后压纹处理中，可热密封的内层由模子轧制或在凸部件和凹部件之间进行压纹。
图2A是用于真空袋的由冷却辊104形成的面板的平面图，其中可热密封的内层106以这样的方式模压，即，使凸起壁232形成以确定用于限制易腐产品或其它产品移动的盘230。脊234在盘的凸起壁232内，用于将易腐产品或其它产品悬置在盘的基底上方。如图所示，脊234是交叉排线的，并形成用于集聚液体的贮液器236。在其它实施例中，脊可形成为多种不同的图案，使贮液器236可形成为具有多种不同的形状和尺寸。在其它实施例中，盘230可包括凸起物，其中凸起物可以是分立的棱锥、半球等，从而使液体均匀地集聚在盘230的基底中。在其它实施例中，面板220可包括多个分立的盘230，每个盘230的尺寸确定为适合一种应用并有选择地具有脊234或凸起物。本领域的普通技术人员可理解，可以用无数的不同方式来构造面板220，以限制易腐产品在真空袋内的移动。
形成在面板220的可热密封的内层106上的凸起壁232和脊234的厚度可由冷却辊104的腔的深度确定，凸起壁232和脊234的宽度可由腔的宽度确定。因此，凸起壁232和脊234的形状、宽度和厚度可通过改变冷却辊104的腔的规格而得以控制。图2B是上述的面板220的横截面图。在可热密封的内层106中，凸起壁232的高度的范围可以是例如约35-75密耳或更大，不透气基层108的厚度的范围可以是例如约0.5-8.0密耳，而可热密封的内层106的厚度范围可以是例如约0.5-6.0密耳(没有凸起壁232)。选择性地，可包括脊234或凸起物。脊234或凸起物可具有比凸起壁232低的高度，从而易腐产品保留在盘230内时，易腐产品或其它产品可悬置。例如，如果凸起壁232的高度是75密耳，则脊234或凸起物的高度可约为30密耳。凸起壁232、脊234、基层108和内层106的尺寸是建议性地说明，而不能解释为是对尺寸的限制。
图3示出根据本发明一个实施例的用于真空包装的袋子。真空袋350包括相互交叠的第一面板320和第二面板322。根据上述的实施例，至少一个盘230形成在第一面板320上。第二面板322(或第一面板320)有选择地包括用于从袋子中排空空气和其它气体的沿着一部分面板的通道(未示出)。例如，通道可形成为如这里引作参考的交叉引用申请“用于真空包装的集液袋(Liquid-trapping Bag for Use in Vacuum Packaging)”中所描述的。第一和第二面板320、322的可热密封的树脂层106和不透气基层108一般分别由相同的材料制成，但也可选择性地由分别呈现可热密封性和不透气体性的不同材料制成。如上所述，可热密封的树脂层106用作内层，不透气基层108用作外层。第一和第二面板320、322的下、左和右边缘通过加热相互结合，以形成用于容纳需要真空包装的易腐产品或其它产品的包封。一旦易腐产品或其它产品放置在真空袋350中，空气和/或其它气体可从袋子350中排空，例如使用如在这里引作参考的美国专利No.4,941,310中描述的真空密封机。一旦空气和/或其它气体排空到令使用者满意的程度，则入口可通过加热而密封，从而激活可热密封的内层106并将它们结合到一起。
本发明优选实施例的前面的描述是为了说明和描述的目的而提供。这并不意味着是穷举的，或是将本发明限制到所公开的精确形式。显然，许多修改和变化将对于本领域的从业技术人员来讲是明显的。这些实施例的选择和描述是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用场合，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例以及适于预期特定使用的各种修改。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种适于容纳物品的袋子，包括确定适于容纳所述物品的盘和该盘内的多个凸起物的第一面板，该凸起物适于将所述物品支承在所述盘的基底上方；第二面板；并且所述第一面板和第二面板固定在一起以形成所述袋子。
2.如权利要求1的袋子，其中所述第一面板由可热密封的材料制成，并且所述第二面板由不透气材料制成。
3.一种适于容纳物品的袋子，包括第一面板，其具有第一外层；和与所述第一外层相连接的第一内层，所述第一内层包括与所述第一内层整体形成的至少一个盘；第二面板，所述第二面板与所述第一面板相连接，以使所述第一面板和第二面板形成具有一入口的包封，所述第二面板具有第二外层；和与所述第二外层相连接的第二内层。
4.如权利要求3的袋子，还包括在所述至少一个盘内的多个凸起物。
5.如权利要求3的袋子，其中所述第一外层和第二外层包括不透气材料。
6.如权利要求5的袋子，其中所述不透气材料是聚脂、聚酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物和尼龙中的一种。
7.如权利要求3的袋子，其中所述第一内层和第二内层包括热塑性树脂。
8.如权利要求7的袋子，其中所述热塑性树脂是聚乙烯。
9.如权利要求5的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品由所述多个凸起物支承。
10.如权利要求4的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品被支承在所述至少一个盘的基底上方。
11.如权利要求4的袋子，其中所述多个凸起物确定了多个槽，所述多个槽形成为使液体可集聚在该多个槽中；并且其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品位于集聚在所述多个槽中的液体的上方。
12.一种适于容纳物品的袋子，包括第一面板，其包括第一不透气层；和层叠到所述第一不透气层的第一内层，所述第一内层包括与所述第一内层整体形成的至少一个盘；第二面板，其包括第二不透气层；和层叠到所述第二不透气层的第二内层；并且其中，所述第一面板与所述第二面板相连接以形成包封，使所述第一内层与第二内层相对，所述包封包括用于排空气体的可热密封的开口。
13.如权利要求12的袋子，还包括在所述至少一个盘内的多个凸起物。
14.如权利要求12的袋子，其中所述第一不透气层和第二不透气层包括聚脂、聚酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物和尼龙中的一种。
15.如权利要求12的袋子，其中所述第一内层和第二内层包括热塑性树脂。
16.如权利要求15的袋子，其中所述热塑性树脂是聚乙烯。
17.如权利要求13的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品由所述多个凸起物支承。
18.如权利要求13的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品被支承在所述至少一个盘的基底上方。
19.如权利要求13的袋子，其中所述多个凸起物确定了多个槽，所述多个槽形成为使液体可集聚在该多个槽中；并且其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品位于集聚在所述多个槽中的液体的上方。
20.一种适于容纳物品的可热密封的袋子，包括第一面板，其包括第一不透气层；和与所述第一不透气层相连接的至少一个第一中间层；层叠到所述至少一个第一中间层的第一内层，所述第一内层包括与所述第一内层整体形成的至少一个盘；和第二面板，其包括第二不透气层；和与所述第二不透气层相连接的至少一个第二中间层；和层叠到所述至少一个第二中间层的第二内层；其中，所述第一面板与所述第二面板相连接以形成包封，从而使所述第一内层与第二内层相对，所述包封包括用于排空气体的可热密封的开口。
21.如权利要求20的袋子，还包括在所述至少一个盘内的多个凸起物。
22.如权利要求20的袋子，其中所述第一不透气层和第二不透气层包括聚脂、聚酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物和尼龙中的一种。
23.如权利要求20的袋子，其中所述第一内层和第二内层包括热塑性树脂。
24.如权利要求23的袋子，其中所述热塑性树脂是聚乙烯。
25.如权利要求21的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品由所述多个凸起物支承。
26.如权利要求21的袋子，其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品被支承在所述至少一个盘的基底上方。
27.如权利要求21的袋子，其中所述多个凸起物确定了多个槽，所述多个槽形成为使液体可集聚在该多个槽中；并且其中当所述物品位于所述盘内时，所述物品位于集聚在所述多个槽中的液体的上方。
28.一种用于形成用在可密封袋中的面板的方法，包括使材料流到背衬薄膜上，从而模压所述流动材料以形成一结构；其中所述结构包括一盘；冷却所述流动材料，以使所述流动材料凝固以形成具有所述结构的内层；并且其中所述内层附着到所述背衬薄膜。
29.一种用于形成适于容纳物品的袋子的方法，所述袋子在层叠辊和具有用于形成一结构的多个腔的冷却辊之间部分地形成，所述方法包括将不透气薄膜供给到由所述冷却辊和层叠辊形成的辊隙；挤出树脂，使所述树脂填充所述辊隙和暴露到所述辊隙的多个腔；在所述冷却辊和层叠辊之间挤压所述树脂；冷却所述树脂，使所述树脂形成所述结构并附着到所述不透气薄膜，从而形成一面板；折叠所述面板，使该面板的第一部分与该面板的第二部分相交叠；给所述第一和第二部分的第一、第二和第三侧施加热，以形成一包封；并且其中所述结构包括具有多个凸起物的一个或多个盘。
30.一种用于制造适于容纳物品的袋子的方法，包括将第一不透气薄膜供给到由第一冷却辊和第一层叠辊形成的第一辊隙，所述第一冷却辊具有用于形成一结构的多个腔；其中所述结构是具有多个凸起物的一个或多个盘；挤出树脂，使所述树脂填充所述第一辊隙和暴露到所述第一辊隙的多个腔；在所述第一冷却辊和第一层叠辊之间挤压所述树脂；冷却所述树脂，使所述树脂形成所述结构并附着到所述第一不透气薄膜，以形成第一面板；将第二不透气薄膜供给到由第二冷却辊和第二层叠辊形成的第二辊隙；挤出树脂，使所述树脂填充所述第二辊隙；在所述第二冷却辊和第二层叠辊之间挤压所述树脂；冷却所述树脂，使所述树脂附着到所述第二不透气薄膜，以形成第二面板；将所述第一面板与所述第二面板相交叠；给所述第一和第二面板的第一、第二和第三侧施加热，以形成一包封；并且其中所述结构包括具有多个凸起物的一个或多个盘。
31.一种用于制造适于容纳物品的袋子的方法，包括使第一冷却辊以第一速率旋转，所述第一冷却辊包括用于形成一结构的多个腔；其中所述结构包括具有多个凸起物的一个或多个盘；使第一层叠辊以第二速率旋转；将第一薄膜引入到所述第一冷却辊和所述第一层叠辊之间的第一辊隙；将熔融材料挤压到所述第一辊隙；在所述第一冷却辊和所述第一薄膜之间挤压所述熔融材料，使所述熔融材料填充暴露到所述第一辊隙的所述多个腔；冷却所述熔融材料，以形成第一内层；其中所述第一内层包括所述结构；其中所述第一内层附着到所述第一薄膜，从而形成第一面板；使第二冷却辊以第三速率旋转；使第二层叠辊以第四速率旋转；将第二薄膜引入到所述第二冷却辊和所述第二层叠辊之间的第二辊隙；将熔融材料挤压到所述第二辊隙；在所述第二冷却辊和所述第二薄膜之间挤压所述熔融材料；冷却所述熔融材料，以形成第二内层；其中所述第二内层附着到所述第二薄膜，从而形成第二面板；将所述第一面板与所述第二面板相交叠；以及给所述第一和第二面板的外围的一部分施加热，以使所述第一面板和第二面板形成一包封。
32.如权利要求31的方法，其中所述第二速率是所述第一速率的整数倍，并且所述第四速率是所述第三速率的整数倍。
33.如权利要求31的方法，其中所述第一薄膜和第二薄膜包括至少一个层。
34.如权利要求33的方法，其中所述至少一个层包括不透气材料。
35.如权利要求34的方法，其中所述不透气材料是聚脂、聚酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物和尼龙中的一种。
36.如权利要求31的方法，其中所述熔融材料是聚乙烯。
37.如权利要求31的方法，其中所述第一内层的厚度由所述第一辊隙的尺寸确定，所述第二内层的厚度由所述第二辊隙的尺寸确定。
38.如权利要求31的方法，其中所述结构形成为，当所述物品位于所述盘内时，所述物品由所述多个凸起物支承。
39.如权利要求31的方法，其中所述结构形成为，当所述物品位于所述盘内时，所述物品被支承在所述至少一个盘的基底上方。
40.一种用于制造适于容纳物品的袋子的方法，包括使具有多个凹槽的第一辊旋转，所述多个凹槽可确定包括多个凸起物的一个或多个盘；使邻近所述第一辊的第二辊旋转，所述第二辊可将第一薄膜供给到邻近所述第一辊；将熔融材料施加到所述第一辊和所述薄膜之间；所述熔融材料填充所述第一辊的凹槽，所述熔融材料和薄膜在所述第一辊和第二辊之间运动，以形成带有多个贮槽的第一面板；形成第二面板；以及使所述第一面板与所述第二面板配合，以形成袋子。
41.如权利要求40的方法，还包括为所述薄膜使用不透气材料；和为所述熔融材料使用可热密封的材料。
42.如权利要求41的方法，其中所述第一面板形成为，当所述物品位于所述盘内时，所述物品由所述多个凸起物支承。
43.如权利要求41的方法，其中所述第一面板形成为，当所述物品位于所述盘内时，所述物品被支承在所述至少一个盘的基底上方。
44.如权利要求40的方法，其中所述第二面板用所述第一辊和第二辊形成。
45.如权利要求40的方法，其中所述第二面板用所述第一辊和第二辊形成，并且配合的步骤包括将所述第一面板折叠到所述第二面板上。
46.如权利要求40的方法，其中所述第一辊包括具有第一部分的外围表面，所述第一部分包括用于确定包括所述多个凸起物的所述一个或多个盘的多个凹槽。
47.一种用于制造适于容纳物品的袋子的方法，包括将第一不透气薄膜供给到由第一冷却辊和第一层叠辊形成的第一辊隙，所述第一冷却辊具有用于形成至少一个盘的多个腔；挤出树脂，使所述树脂填充所述第一辊隙和暴露到所述第一辊隙的多个腔；在所述第一冷却辊和第一层叠辊之间挤压所述树脂；冷却所述树脂，以形成具有所述第一结构和第二结构的第一内层；其中所述第一内层附着到所述第一不透气薄膜，从而形成第一面板；将第二不透气薄膜供给到由第二冷却辊和第二层叠辊形成的第二辊隙，所述第二冷却辊具有用于形成第三结构的多个腔和凸起物；其中所述第三结构是另一种容纳部件和插入部件；挤出树脂，使所述树脂填充所述第二辊隙和暴露到所述第二辊隙的多个腔；在所述第二冷却辊和第二层叠辊之间挤压所述树脂；冷却所述树脂，以形成具有所述第三结构的第二内层；其中所述第二内层附着到所述第一不透气薄膜，从而形成第二面板；将所述第一面板与所述第二面板相交叠；并且给所述第一和第二面板的第一、第二和第三侧施加热。
全文摘要
一种用于真空包装的袋子可包括相互交叠的第一面板(320)和第二面板(322)。用于保留易腐产品或其它产品的一个或多个盘(230)形成在一个或多个面板上。每个盘可有选择地具有用于将产品悬置在盘上方的脊(234)，以使液体可集聚在盘中。在一个实施例中，用于在冷却辊(104)和层叠辊(102)之间形成这种袋子的方法包括将不透气材料(108)供给到形成在两辊之间的辊隙。将树脂挤压到该辊隙，以使树脂填充冷却辊的多个腔，从而形成附着到不透气材料的内层。得到的片而后折叠以形成第一和第二面板，并密封以形成包封。
文档编号B65D81/26GK1777549SQ200480010973
公开日2006年5月24日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月5日
发明者吴宏宇, 查尔斯·W·奥尔布里顿, 戴维·布雷克斯 申请人:蒂里亚国际公司